Источник:Реферат по дисциплине: «Философия науки, техники и образования. Болонский процесс» на тему: «Ламарк, Вернадский и биосферология». — Донецк: ДонНТУ, 2011.
ВВЕДЕНИЕ
Биосферология (от биосфера и ...логия) – наука, изучающая возникновение, эволюцию, структуру и механизмы функционирования биосферы; учение о биосфере. В основу биосферологии легли биосферные постулаты В. И. Вернадского.
Термин "биосферология" нельзя признать удачным, так как он невольно сужает рамки учения о биосфере, включающего многие разделы естественных и общественных наук, до одной «логии» (хотя «учение о биосфере» и есть перевод термина «биосферология» на русский язык). Семантически в русском языке точнее было бы труднопроизносимое наименование «биосферософия» по созвучию с философией или «био-сферистика». Биосферология объединяет частные (биогеоценотическую, геофизическую, геохимическую, термодинамическую, палеонтологическую, географическую, генетическую и т. д.) концепции биосферы.
Биосфера (греч. bios — жизнь, sphaira — шар) — область жизни на Земле. Существование на нашей планете особой естественной реальности — сферы жизни — отмечалось в науке уже в конце 18 — начале 19 вв. (например, Ламарком), но впервые термин Б. был использован в 1875 австрийским геологом Э. Зюссом для обозначения всех живых организмов, населяющих Землю.[1,c.79].
В буквальном переводе термин “биосфера” обозначает сферу жизни и в таком смысле он впервые был введен в науку в 1875 г. австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом (1831 – 1914). Однако задолго до этого под другими названиями, в частности "пространство жизни", "картина природы", "живая оболочка Земли" и т.п., его содержание рассматривалось многими другими естествоиспытателями.
Первоначально под всеми этими терминами подразумевалась только совокупность живых организмов, обитающих на нашей планете, хотя иногда и указывалась их связь с географическими, геологическими и космическими процессами, но при этом скорее обращалось внимание на зависимость живой природы от сил и веществ неорганической природы. Даже автор самого термина "биосфера" Э.Зюсс в своей книге "Лик Земли", опубликованной спустя почти тридцать лет после введения термина (1909 г.), не замечал обратного воздействия биосферы и определял ее как "совокупность организмов, ограниченную в пространстве и во времени и обитающую на поверхности Земли".
Первым из биологов, который ясно указал на огромную роль живых организмов в образовании земной коры, был Ж.Б.Ламарк (1744 – 1829). Он подчеркивал, что все вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его кору, сформировались благодаря деятельности живых организмов.
Факты и положения о биосфере накапливались постепенно в связи с развитием ботаники, почвоведения, географии растений и других преимущественно биологических наук, а также геологических дисциплин. Те элементы знания, которые стали необходимыми для понимания биосферы в целом, оказались связанными с возникновением экологии, науки, которая изучает взаимоотношения организмов и окружающей среды. Биосфера является определенной природной системой, а ее существование в первую очередь выражается в круговороте энергии и веществ при участии живых организмов.
Труды В.И.Вернадского внесли огромный вклад в развитие многих разделов естествознания, но и принципиально изменили научное мировоззрение XX века, определили положение человека и его научной мысли в эволюции биосферы, позволили по-новому взглянуть на окружающую нас природу как среду обитания человека, поставили много актуальных проблем и наметили пути их решения в будущем.
Цель доклада – рассмотрение основных концепций учения о биосфере Жана-Батиста Ламарка и Владимира Ивановича Вернадского.
Задачи доклада:
Положения о биосфере и ноосфере находят свое использование в современных стратегиях социаль¬но-экологического развития. Данный аспект научного на¬следия Ламарка и Вернадского следует не только раскрывать в соответ¬ствующих исследованиях, но и доводить их до сознания широкого круга людей.
Вопросы философии и методологии науки стали приобретать высо¬кую социальную значимость. Они становятся предметом внимания не только представителей научного знания, но и включаться в систему образования.
ЛАМАРК И БИОСФЕРА
Признание Ламарк получил благодаря своему первому печатному труду «Флора Франции» в 3-х томах, опубликованному в 1778 при поддержке Бюффона. Это был практический определитель растений, простой и удобный в пользовании. В 1779 король утверждает Ламарка адъюнктом-ботаником Академии наук. В 1880-1881 Ламарк в качестве гувернера сына Бюффона путешествует по Европе, изучает ботанические, палеонтологические и зоологические коллекции, спускается в рудники, проводит полевые исследования. В 1783 Ламарк приступил к многолетней работе по составлению ботанического словаря в рамках «Методической энциклопедии». Первый выпуск вышел в 1785, а всего он описал 2000 родов растений. В 1791 — 1800 для этой же энциклопедии Ламарк составляет «Иллюстрации родов растений» (два тома текста и 900 таблиц в трех томах). Одновременно Ламарк, опираясь на принципы классификации ботаника Б. Жюсье, разрабатывает естественную систему растений, в которой их иерархия определяется степенью усовершенствования цветка и плода. Используя идею субординации органов, Ламарк предложил шесть ступеней совершенства (градации) растений: тайнобрачные, однолопастные, неполные, сложноцветные, однолепестковые, многолепестковые. С 1792 он участвует в издании «Журнала «Естественной истории», в котором излагает методы и принципы своей системы.
Ламарк первым разделил все созданное природой на 2 ветви:
До него все разделяли на три царства: животные, растения и минеральные вещества.
Также в своих трудах он сопоставил признаки живых и неживых тел. Ключевые из них:
Нарисованная Ламарком обобщенная картина взаимодействия живых и неживых компонентов природы, конечно, выражена в духе своего времени. Она - сугубо умозрительна и во многом представляется с современных позиций наивной, но что-то в ней нас привлекает, что-то не оставляет равнодушным, а что-то заставляет видеть в ней эскиз той концепции биосферы, которая получила распространение уже в веке двадцатом.
Согласно Ламарку, вся поверхность Земли, водные массы и атмосфера - это огромное поле деятельности Природы, а один из наиболее очевидных результатов этой деятельности - постоянно происходящее разрушение разнообразных сложных веществ. В рамках развиваемой концепции такое разрушение само по себе не нуждается в каких-либо дополнительных объяснениях, поскольку происходит в силу "внутренних" (или "естественных") причин. Правда, добавляет Ламарк, различные "внешние" факторы, например, тепло, влажность и наличие солей, влияют на скорость разложения веществ и приводят к тому, что в каждом конкретном месте мы находим смесь соединений разной степени сложности.
Согласно данной теории, возраст Земли чрезвычайно велик, и поэтому все сложные вещества земной коры рано или поздно должны были бы уже давно разложиться до простых составляющих ее элементов (les principes). Однако сложные вещества встречаются на поверхности Земли довольно часто, и это заставляет Ламарка предположить, что существует какая-то сила, постоянно действующая в направлении, противоположном естественному процессу распада. Сила эта, охарактеризованная им как "особо мощная и постоянно действующая", есть не что иное, как жизнедеятельность организмов, или попросту "сила жизни" ("pouvoir de la vie"). Ламарк считает, что все живые существа способны создавать сложные соединения, но если для растений в качестве исходного материала пригодны находящиеся в "свободном состоянии" основные элементы (les principes), то животные могут использовать только соединения, изначально образованные растениями. При этом все потребляемые живыми организмами вещества подвергаются существенной переработке, и если это сложные соединения, то в них меняются количественные соотношения первичных элементов.
Растения, по мысли Ламарка, поглощают необходимые компоненты питания только с водой, и даже используемые удобрения (например, навоз) важны постольку, поскольку они хорошо удерживают влагу. Воздух, тепло и свет влияют на этот процесс, но не могут сами служить источниками питания. Вещества, образующие тела растений, или вещества, ими выделяемые (например, смола), - всегда не те, которые содержатся непосредственно в почве. Даже углерод ("углерод химиков", как не без доли иронии именует его Ламарк, отдавая предпочтение более старомодному "связанный углеродный огонь"), согласно этим представлениям, не потребляется растениями из среды, а образуется ими самими. Деятельность растений приводит к созданию громадных количеств горючих веществ, которые затем с водой проникают вглубь земной коры, переносятся подземными водами и снабжают вулканы. Углерод, образованный растениями, в конце концов, разрушается огнем (переходит в тепло) или используется в процессе брожения.
Таким образом, согласно данной теории все сложные вещества, встречающиеся в природе в свободном состоянии, представляют собой остатки растений и животных или продукты их выделения. Непрекращающаяся же активность живых организмов все время изменяет облик поверхности Земли и, как отмечает Ламарк, остается только удивляться, что эта "бросающаяся в глаза истина" признается еще далеко не всеми натуралистами.
Представления Ламарка о функционировании земной коры находятся в соответствии с общей системой его философских воззрений. Эта система подразумевает наличие "всемогущего божественного начала", роль которого, правда, ограничена созданием "материи", которая признается нерушимой, и "порядка вещей". Формально "порядок вещей" - это тоже способ творения, но, если так можно сказать, - более "экономный". Ведь изначально создается сравнительно немного объектов, а затем они уже сами развиваются, трансформируются, увеличиваются в числе, разрушаются и даже возобновляются в соответствии с определенными законами. Как замечает Ламарк, "при помощи этого порядка могли бы возникнуть все тела, каковы бы они ни были, все возможные изменения, которым они подвергаются, все их особенности и все явления, которые многие из них могли бы осуществлять". Но природа - это не только "порядок вещей", но также - и цель творения. Ведь верховное существо могло создать все, что хотело, а создало именно это.
Называя природу "вечно деятельным могущественным началом", Ламарк в то же время полагает, что над природой стоит сила еще более могущественная, а именно - "власть обстоятельств", способная "видоизменять все действия природы и вынуждать последнюю непрерывно изменять те законы, которые она применила бы, не будь этих обстоятельств". Власть обстоятельств определяет особенности фактически всех созданий природы, и поэтому именно она оказывается ответственной за "необычайное разнообразие этих созданий".
Подобная позиция в корне отличается от представлений, характерных для классической естественной истории с ее подчеркнутым креационизмом и допущением непосредственного вмешательства Творца в поддержание строгой упорядоченности всего и вся. Например, согласно взглядам на "экономию природы" Карла Линнея, в мире живых организмов действуют три строго сбалансированных процесса, а именно: "размножение", "сохранение" и "разрушение", причем соотношение этих процессов устанавливается не в результате их прямого взаимодействия (такая логика была бы естественной уже только для биологии второй половины ХХ в.), а сверху (т.е. Творцом) с помощью специально задаваемого принципа "пропорциональности".
Как и многих других мыслителей своего времени, Ламарка не оставляет равнодушным проблема сущности жизни. Он очень четко отделяет живое от неживого, подчеркивая, что жизнь не есть еще вещество и что "живые существа ускользают от материи посредством самой присущей им природы". Вместе с тем Ламарк подчеркивает, что без материи жизнь существовать не может, и, как справедливо подметил современный французский исследователь Гульвен Лоран, он даже порой обращается к отнюдь не безвинной игре слов, фактически приравнивая "жизненный принцип" ("principe vital") к "жизненному движению" ("mouvement vital"), т.е. абстрактную идею организации жизни к реальным причинно-следственным механизмам, лежащим в основе жизнедеятельности организмов.
Хотя рассуждения Ламарка о взаимоотношениях вещества и жизни кажутся в чем-то наивными, они на самом деле не менее наивны, чем некоторые представления Вернадского, в частности его крайне неудачный термин "живое вещество", столь широко тиражированный в учебной (в том числе школьной) литературе. Для Ламарка как раз никакого "живого вещества" нет, а есть отдельно "жизнь" и "вещество".
Вопрос о происхождении жизни, согласно Ламарку, находится вне сферы науки. Здесь мы опять не можем не вспомнить Вернадского, который тот же тезис выдвинул сто с лишним лет спустя, при этом, правда, еще заявив, что "жизнь вечна". Для Ламарка жизнь все-таки имела начало, но исследователи просто не располагают данными о том, как это происходило.
Общепризнан вклад Ламарка в ботанику, зоологию и палеонтологию беспозвоночных, зоопсихологию, историческую геологию и учение о биосфере, в разработку и усовершенствование биологической терминологии (сам термин «биология» введен в 1802 независимо друг от друга Ламарком и немецким естествоиспытателем Г. Тревиранусом). Столь же единодушны и негативные оценки его натурфилософских и физико-химических воззрений.
ВЕРНАДСКИЙ И БИОСФЕРА
Центральным в этой концепции является понятие о живом веществе, которое В.И.Вернадский определяет как совокупность живых организмов. Кроме растений и животных, В.И.Вернадский включает сюда и человечество, влияние которого на геохимические процессы отличается от воздействия остальных живых существ, во-первых, своей интенсивностью, увеличивающейся с ходом геологического времени; во-вторых, тем воздействием, какое деятельность людей оказывает на остальное живое вещество.
В структуре биосферы Вернадский выделял семь видов вещества:
Это воздействие сказывается, прежде всего, в создании многочисленных новых видов культурных растений и домашних животных. Такие виды не существовали раньше и без помощи человека либо погибают, либо превращаются в дикие породы. Поэтому Вернадский рассматривает геохимическую работу живого вещества в неразрывной связи животного, растительного царства и культурного человечества как работу единого целого.
Поскольку живое вещество является определяющим компонентом биосферы, постольку можно утверждать, что оно может существовать и развиваться только в рамках целостной системы биосферы. Не случайно, поэтому В.И.Вернадский считает, что живые организмы являются функцией биосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны, являются огромной геологической силой, ее определяющей[3,c.32].
Исходной основой существования биосферы и происходящих в ней биогеохимических процессов является астрономическое положение нашей планеты и в первую очередь ее расстояние от Солнца и наклон земной оси к эклиптике, или к плоскости земной орбиты. Это пространственное расположение Земли определяет в основном климат на планете, а последний в свою очередь – жизненные циклы всех существующих на ней организмов. Солнце является основным источником энергии биосферы и регулятором всех геологических, химических и биологических процессов на нашей планете. Эту ее роль образно выразил один из авторов закона сохранения и превращения энергии Юлиус Майер (1814 – 1878), отметивший, что жизнь есть создание солнечного луча[3,c.35].
Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.
Атмосфера – наиболее легкая оболочка Земли, которая граничит с космическим пространством; через атмосферу осуществляется обмен вещества и энергии с космосом.
Атмосфера имеет несколько слоев:
Преобладающие элементы химического состава атмосферы: N2 (78%), O2 (21%), CO2 (0,03%).
Гидросфера – водная оболочка Земли. Вследствие высокой подвижности вода проникает повсеместно в различные природные образования, даже наиболее чистые атмосферные воды содержат от 10 до 50 мг/л растворимых веществ.
Преобладающие элементы химического состава гидросферы: Na+, Mg2+, Ca2+, Cl–, S, C. Концентрация того или иного элемента в воде еще ничего не говорит о том, насколько он важен для растительных и животных организмов, обитающих в ней. В этом отношении ведущая роль принадлежит N, P, Si, которые усваиваются живыми организмами. Главной особенностью океанической воды является то, что основные ионы характеризуются постоянным соотношением во всем объеме мирового океана.
Литосфера – внешняя твердая оболочка Земли, состоящая из осадочных и магматических пород. В настоящее время земной корой принято считать верхний слой твердого тела планеты, расположенный выше сейсмической границы Мохоровичича. Поверхностный слой литосферы, в котором осуществляется взаимодействие живой материи с минеральной (неорганической), представляет собой почву. Остатки организмов после разложения переходят в гумус (плодородную часть почвы). Составными частями почвы служат минералы, органические вещества, живые организмы, вода, газы.
Преобладающие элементы химического состава литосферы: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K. Ведущую роль выполняет кислород, на долю которого приходится половина массы земной коры и 92% ее объема, однако кислород прочно связан с другими элементами в главных породообразующих минералах. Т.о. в количественном отношении земная кора – это “царство” кислорода, химически связанного в ходе геологического развития земной коры.
Постепенно идея о тесной взаимосвязи между живой и неживой природой, об обратном воздействии живых организмов и их систем на окружающие их физические, химические и геологические факторы все настойчивее проникала в сознание ученых и находила реализацию в их конкретных исследованиях. Этому способствовали и перемены, произошедшие в общем подходе естествоиспытателей к изучению природы. Они все больше убеждались в том, что обособленное исследование явлений и процессов природы с позиций отдельных научных дисциплин оказывается неадекватным. Поэтому на рубеже ХIХ – ХХ вв. в науку все шире проникают идеи холистического, или целостного, подхода к изучению природы, которые в наше время сформировались в системный метод ее изучения.
Результаты такого подхода незамедлительно сказались при исследовании общих проблем воздействия биотических, или живых, факторов на абиотические, или физические, условия. Так, оказалось, например, что состав морской воды во многом определяется активностью морских организмов. Растения, живущие на песчаной почве, значительно изменяют ее структуру. Живые организмы контролируют даже состав нашей атмосферы. Число подобных примеров легко увеличить, и все они свидетельствуют о наличии обратной связи между живой и неживой природой, в результате которой живое вещество в значительной мере меняет лик нашей Земли. Таким образом, биосферу нельзя рассматривать в отрыве от неживой природы, от которой она, с одной стороны зависит, а с другой – сама воздействует на нее. Поэтому перед естествоиспытателями возникает задача – конкретно исследовать, каким образом и в какой мере живое вещество влияет на физико-химические и геологические процессы, происходящие на поверхности Земли и в земной коре. Только подобный подход может дать ясное и глубокое представление о концепции биосферы[3,c.101].
Вернадский, анализируя геологическую историю Земли, утверждает, что наблюдается переход биосферы в новое состояние – в ноосферу под действием новой геологической силы, научной мысли человечества. Однако в трудах Вернадского нет законченного и непротиворечивого толкования сущности материальной ноосферы как преобразованной биосферы. В одних случаях он писал о ноосфере в будущем времени (она еще не наступила), в других в настоящем (мы входим в нее), а иногда связывал формирование ноосферы с появлением человека разумного или с возникновением промышленного производства. Надо заметить, что когда в качестве минералога Вернадский писал о геологической деятельности человека, он еще не употреблял понятий “ноосфера” и даже “биосфера”. О формировании на Земле ноосферы он наиболее подробно писал в незавершенной работе “Научная мысль как планетное явление”, но преимущественно с точки зрения истории науки[3,c.184].
Основные предпосылки возникновения ноосферы:
В целом, предложенный В.И.Вернадским научный подход к изучению всех природных явлений в рамках биосферы - области нахождения живых организмов вероятно, правильный. Однако, вопрос о совершающемся (или совершённом) переходе биосферы в новое состояние ноосферу - является вопросом философским, и поэтому на него нельзя дать строгий, однозначный ответ.
Идеи Вернадского намного опережали то время, в котором он творил. В полной мере это относится к учению о биосфере и ее переходе в ноосферу. Только сейчас, в условиях необычайного обострения глобальных проблем современности, становятся ясны пророческие слова Вернадского о необходимости мыслить и действовать в планетном — биосферном — аспекте. Только сейчас рушатся иллюзии технократизма, покорения природы и выясняется сущностное единство биосферы и человечества. Судьба нашей планеты и судьба человечества — это единая судьба.
Становление этапа ноосферы Вернадский связывает с действием многих факторов: единством биосферы и человечества, единством человеческого рода, планетарным характером человеческой деятельности и ее соизмеримостью с геологическими процессами, развитием демократических форм человеческого общежития и стремлением к миру народов планеты, небывалым расцветом («взрывом») науки и техники. Обобщая данные явления, ставя в неразрывную связь дальнейшую эволюцию биосферы с развитием человечества, Вернадский и вводит понятие ноосферы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Жан Батист Ламарк заложил основы понятия биосферы, формирования биосферологии как науки. Его теория эволюции стала основой для теории Дарвина.
Расширить свои открытия ему помешали во многом политические события, течение науки того времени и отчасти собственный романтизм и наивность.
Без его открытий осознание целостности и взаимосвязи всего живого и неживого на Земле отодвинулось бы на минимум на 150 лет, экология как наука не сформировалась или сформировалась бы без фундамента, а теория эволюции Дарвина не родилась бы вовсе.
Лишь в ХХ веке, вплотную подойдя к проблемам антропогенного воздействия, люди по заслугам оценили труды Ламарка и вернулись к его учениям.
Заслуга В.И.Вернадского также неоценима как перед научным сообществом, так и перед обществом в целом. Взяв частные дифференцированные понятия Ламарка о биосфере, живом и неживом веществе, он превратил их в интегрированную глобальную идею, новое мировоззрение.
Введя понятие и представление о ноосфере, Вернадский спрогнозировал ход развития человечества и, в тоже время, задал ему новые координаты движения.
И Ламарк, и Вернадский пытались создать картину мира, которая бы своей идеальной сутью давала ответ на любой вопрос, исключила влияние «божественного» на все процессы в природе. Но в конечном итоге создали модель, в основе которой лежит именно это «божественное».
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК